DE1614939C3

DE1614939C3 - Nuclear reactor

Info

Publication number: DE1614939C3
Application number: DE19671614939
Authority: DE
Inventors: David John; Timbs Arthur Edwards; Blake Gordon; Rigg Shepherd; Brocklebank Richard Bennett; London Ashcroft
Original assignee: Ausscheidung in: 17 89 185 United Kingdom Atomic Energy Authority, London
Priority date: 1966-10-14
Filing date: 1967-10-13
Publication date: 1977-07-21

Description

Die Erfindung betrifft einen Atomreaktor, der durch Wasser sowohl gekühlt als auch moderiert wird, bei dem der Reaktorkern und dessen Wärmetauscher in einem Metalldruckbehälter enthalten sind, der aus drei separaten Teilen besteht, einen Körper, einem oberen Verschlußdeckel und einem Ring, der zwischen den Körper und den oberen Verschlußdeckel abgedichtet gelegt ist, wobei der Ring den Kern und die Wärmetauscher trägt und wobei der Kern durch ein Stützgitter, welches am Ring aufgehängt ist, getragen wird.The invention relates to a nuclear reactor which is both cooled and moderated by water, in which the reactor core and its heat exchanger are contained in a metal pressure vessel, which consists of three separate parts consists, a body, an upper closure cap and a ring between the Body and the upper closure lid is placed sealed, with the ring the core and the Carries heat exchanger and the core is carried by a support grid which is suspended from the ring will.

Bei diesem durch die US-PS 3158 543 bekannten Atomreaktor wird Sekundärkühlmittel über Rohre inIn this known from US-PS 3,158,543 Nuclear reactor gets secondary coolant via pipes in

ίο den Druckbehälterkörper eingeführt. Die im Bereich der Durchtrittsöffnungen für die Kühlmittelrohre in der Druckbehälterkörperwand auftretenden hohen Beanspruchungen erfordern eine Verstärkung der Wandabschnitte des Körpers im Bereich der Druchtrittsöffnungen für die Kühlmittelrohre.ίο inserted the pressure vessel body. The ones in the area the passage openings for the coolant pipes in the pressure vessel body wall occurring high stresses require a reinforcement of the wall sections of the body in the area of the penetration openings for the coolant pipes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Reaktordruckbehälter der eingangs beschriebenen Art derart auszubilden, daß die durch Durchtrittsöffnungen in der Behälterwand bewirkte Vergrößerung der Spannungen vermieden wird.The invention is based on the object of providing a reactor pressure vessel of the type described at the beginning to be designed in such a way that the enlargement of the through openings in the container wall Tension is avoided.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Atomkernreaktor dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß der Ring von Verbindungen nach den Wärmetauschern durchdrungen ist.In the case of the atomic nuclear reactor mentioned at the outset, this object is achieved in that according to the invention the ring of connections after the heat exchangers is penetrated.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die den Ring durchdringenden Verbindungen in Form von Sammelräumen zum Verbinden der Wärmetauscher mit dem äußeren Kreislauf vorgesehen. Das innere Ende von wenigstens einem der Sammelräume ist von einer Rohrplatte gebildet, während das äußere Ende durch einen abnehmbaren Verschluß gebildet ist, und es ist ein Ventil vorgesehen, durch welches der äußere Kreislauf vom Sammelraum abzutrennen ist, wobei der Ventilsitz des Ventils so angeordnet ist, daß er den Zugang vom Verschluß nach der Rohrplatte nicht behindert und in Geschlossenstellung der Schließbauteil sich durch den Sammelraum erstreckt und einen über den Sammelraum hinwegreichenden Hub aufweist, derart, daß bei völlig geöffnetem Ventil ein Zugang vom abgenommenem Verschluß nach allen in die Rohrplatte eintretenden Rohren zum Zwecke der Sperrung gewährleistet ist.According to a further feature of the invention, the connections penetrating the ring are in the form of Plenum spaces are provided for connecting the heat exchangers to the external circuit. The inner end of at least one of the plenums is formed by a tube plate, while the outer end is through a removable closure is formed and a valve is provided through which the external circuit is to be separated from the plenum, wherein the valve seat of the valve is arranged so that it has access from Closure after the tube plate is not obstructed and in the closed position of the closing component through the Extends collecting space and has a stroke extending beyond the collecting space, such that at completely open valve an access from the removed closure to all entering the tube plate Pipes for the purpose of blocking is guaranteed.

Die Wärmetauscher können entweder innerhalb oder außerhalb des Druckbehälters liegen, bevorzugt werden jedoch innere Wärmetauscher.The heat exchangers can be either inside or outside the pressure vessel, which are preferred but internal heat exchangers.

Zweckmäßig ist der Ring zwischen dem Körper und dem Verschlußdeckel mittels Schrauben oder ähnlicher Gewindebauteile eingeklemmt, die durch Flansche am Körper und Verschlußdeckel verlaufen, wobei die Flansche außerhalb des Umrisses des Ringes liegen.The ring between the body and the closure cover by means of screws or the like is expedient Clamped threaded components that pass through flanges on the body and cap, the Flanges are outside the outline of the ring.

Im Kernaufbau vorhandene, einführbare und herausziehbare Regelbauteile sind durch entsprechende mechanische Antriebe betätigbar, welche rotierende Bauteile aufweisen, die durch den Ring verlaufen, darin gelagert und von diesem gehalten sind.Standard components that are present in the core structure, can be inserted and pulled out are replaced by appropriate actuatable mechanical drives which have rotating components extending through the ring therein are stored and held by this.

Bei Verwendung eines gußeisernen Verschlußdeckels ist es von Vorteil, wenn die erforderlichen Kühlmittel-Umlaufeinrichtungen vom Ring getragen werden.When using a cast-iron cap, it is advantageous if the necessary coolant circulation devices to be worn by the ring.

Durch die Anbringung der Durchtrittsöffnungen für die Kühlmittelrohre in dem Ring zwischen Verschlußdeckel und Druckbehälterkörper wird erreicht, daß der Druckbehälterkörper von einer durch Durchtrittsöffnungen bewirkten Vergrößerung der Temperatur- und Druckspannungen frei bleibt und somit die Stärke der Behälterwand gegenüber den bekannten Druckbehältern verringert werden kann.By attaching the passage openings for the coolant pipes in the ring between the cap and pressure vessel body is achieved that the pressure vessel body from one through passage openings caused enlargement of the temperature and compressive stress remains free and thus the strength of the Container wall can be reduced compared to the known pressure vessels.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des neuen Atomreaktors zuFurther details of the invention are shown in the following description of FIG Embodiments of the new nuclear reactor too

entnehmen. Es zeigtremove. It shows

Fig. 1 den Axialschnitt eines erfindungsgemäßen Schiffsreaktors,1 shows the axial section of a ship's reactor according to the invention,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Teilseitenansicht des Ringes zwischen Druckbehälterkörper und Deckel, F ig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2,Fig. 2 is a partially sectioned partial side view of the ring between the pressure vessel body and cover, Fig. 3 shows a section along the line III-III in FIG. 2,

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in F i g. 2,F i g. 4 shows a section along the line IV-IV in FIG. 2,

F i g. 5 einen axialen Schnitt durch einen Schiffsreaktor mit Regelstab-Antrieben, die in einem Ring des Druckbehälters gelagert sind, währendF i g. 5 shows an axial section through a ship reactor with control rod drives, which are mounted in a ring of the pressure vessel, while

F i g. 6 einen axialen Schnitt durch den oberen Teil eines Schiffreaktors entsprechend F i g. 5, jedoch mit einem Druckerzeuger, der auf dem oberen Verschlußdeckel angebracht ist, veranschaulicht.F i g. 6 shows an axial section through the upper part of a ship's reactor according to FIG. 5, but with a pressure generator, which is mounted on the upper closure lid, illustrates.

In einen becherförmigen unteren Stahldruckbehälterkörper 11 ist eine primäre biologische Reaktorkern-Abschirmung 12 eingebaut, welche eine ringförmige Auskleidung des unteren Teils der Wand des Körpers 11 bildet. Ein Schmiedestahlring 13 ist oben auf den Körper 11 aufgesetzt. Der Ring 13 hält einen ringförmigen Wärmetauscher 13a der das obere Teilstück der Wand des Körpers 11 auskleidet und Einlasse und Auslässe aufweist, die durch den Ring 13 verlaufen und eine Verbindung nach äußeren Wärmenutzungs-Kreisläufen herstellen. Der Ring 13 besitzt eine innere Ringschulter 14, auf der sich eine Halterung 15 abstützt. Die Halterung 15 besteht aus einem rohrförmigen Hauptteil 16, an dem unten ein Stützgitter 17 und oben ein mit Löchern versehener Flansch 18 angeordnet sind, der auf der Schulter 14 aufliegt. Der rohrförmige Teil 16 begrenzt einen zentralen Kernbereich und einen umgebenden Wärmetauscherbereich, welche oben und unten frei miteinander in Verbindung stehen.In a cup-shaped lower steel pressure vessel body 11 is a primary biological reactor core shield 12 incorporated, which is an annular lining of the lower part of the wall of the body 11 forms. A forged steel ring 13 is placed on top of the body 11. The ring 13 holds an annular Heat exchanger 13a lining the upper part of the wall of the body 11 and inlets and outlets which run through the ring 13 and a connection to external heat utilization circuits produce. The ring 13 has an inner ring shoulder 14 on which a holder 15 is supported. the Bracket 15 consists of a tubular main part 16, on which a support grid 17 at the bottom and one with at the top Flange 18 provided with holes are arranged, which rests on shoulder 14. The tubular part 16 delimits a central core area and a surrounding heat exchanger area, which above and freely communicate with each other at the bottom.

Eine Anzahl von Bauteilgruppen 19 ist auf dem Stützgitter 17 angeordnet. Diese Bauteilgruppen bestehen jeweils aus einer Anzahl Brennstoffstiften und Regelstäben, wobei die Regelstäbe innerhalb jeder Bauteilgruppe durch einen gemeinsamen Trägerbauteil getragen werden. Jede Bauteilgruppe weist einen oberen hutförmigen Hebebauteil 20 auf.A number of component groups 19 are arranged on the support grid 17. These component groups exist each made up of a number of fuel pins and control rods, with the control rods within each Component group are carried by a common carrier component. Each component group has one upper hat-shaped lifting component 20.

Ein gewölbtes Stützgitter 23 mit daran hängenden, angeschweißten rohrförmigen Bauteilen 24 ist auf dem Flansch 18 angebracht, wobei die Löcher im Flansch 18 zwischen dem Stützgitter 23 und der Wand des Druckbehälters liegen. Der Kernbereich ist somit oben gegen den Wärmetauscherbereich abgedichtet, und die beiden Bereiche stehen nur am Boden frei miteinander in Verbindung. In das Stützgitter 23 ist eine Leitung 25 eingeschweißt, die eine Kühlmittelströmung durch das Stützgitter hindurch ermöglicht. Die unteren Enden der rohrförmigen Bauteile 24 sind durch einen plattenartigen Lokalisierungsbauteil 21 miteinander verbunden. Dieser Bauteil ist im allgemeinen sechseckig, hat jedoch bei abgeschnittenen Seiten Lokalisierungseinschnitte an den Ecken. Die oberen Hutbauteile 20 sitzen in entsprechenden Löchern im Bauteil 21, der vorzugsweise durch Federvorsprünge 22, die aus dem Bauteil 16 vorragen, lokalisiert ist. Die Federvorsprünge 22 greifen in die lokalisierenden Einschnitte des Bauteils 21 ein. Die Seiten des Bauteils 21 sind abgeschnitten, um beim Betrieb die Kühlmittelströmung durch den Raktor hindurch zu erleichtern.A curved support grid 23 with hanging, welded tubular components 24 is on the Flange 18 attached, the holes in the flange 18 between the support grid 23 and the wall of the Pressure vessel lie. The core area is thus sealed against the heat exchanger area at the top, and the both areas are only freely connected to one another on the ground. A line 25 is located in the support grid 23 welded in, which enables coolant to flow through the support grid. The lower ends of the tubular components 24 are connected to one another by a plate-like localization component 21. This component is generally hexagonal, but has locating cuts on cut sides the corners. The upper hat components 20 sit in corresponding holes in component 21, which is preferably is located by spring projections 22 protruding from component 16. The spring projections 22 grip into the localizing incisions of the component 21. The sides of the component 21 are cut off when Operation to facilitate the flow of coolant through the actuator.

Untere Steuermechanismus-Teilstücke 26, die jeweils aus einem Gehäuse 27 und aus einer Verriegelungsvorrichtung 28 bestehen, sind in die rohrförmigen Bauteile 24 eingebaut, wobei jedes Gehäuse 27 am entsprechenden oberen hutförmigen Hebebauteil 20 mittels einer geeigneten Kupplung, beispielsweise mittels einer bajonettartigen Kupplung, angreift. Die Bauteile 20 liegen mit Flanschen fest an den Enden der Bauteile 24 und sind von diesen nur durch die Plattenstärke des Lokalisierungsbauteils 21 auf Abstand gehalten.Lower control mechanism sections 26, each consisting of a housing 27 and a locking device 28 exist, are built into the tubular members 24, each housing 27 on the corresponding upper hat-shaped lifting component 20 by means of a suitable coupling, for example by means of a bayonet-like coupling engages. The components 20 are fixed with flanges at the ends of the components 24 and are kept at a distance from these only by the plate thickness of the localization component 21.

Ein Verschlußdeckel 30 ist oben auf den Ring 13 aufgesetzt. Der Verschlußdeckel trägt Kühlmittel-Umlaufeinrichtungen 31, welche Kühlmittel durch die Leitungen 25 hindurch aus dem Kernbereich abziehen und es oberhalb des Gitters 23 ablassen, von wo es durch die Löcher im Flansch 18 abwärts in den Wärmetauscherbereich und durch den Wärmetauscher 13a und die Kernabschirmung hindurch aufwärts an den Bauteilgruppen 19 und den rohrförmigen Bauteilen 24 vorbei in die Leitung 25 strömt. Die Druckerhöhung durch die Umlaufeinrichtungen 31 hält das Stützgitter 23 fest auf dem Flansch 18, wodurch die Wirkung der an dieser Stelle angebrachten Abdichtungen erhöht wird.A closure cover 30 is placed on top of the ring 13. The sealing cap carries coolant circulation devices 31, which draw coolant through the lines 25 from the core area and drain it above the grille 23, from where it passes through the holes in the flange 18 down into the heat exchanger area and through the heat exchanger 13a and the core shield upward on the assemblies 19 and the tubular components 24 flows past into the line 25. The pressure increase through the Circulating means 31 holds the support grid 23 firmly on the flange 18, whereby the effect of the on this Place applied seals is increased.

Am Verschlußdeckel 30 sind die oberen Antriebsteilstücke 33 der Steuermechanismen angebracht, und die Betätigungsstäbe erstrecken sich durch das Gehäuse 27 nach unten und sind an den vorgenannten gemeinsamen Trägerbauteilen durch geeignete Verbindungen, beispielsweise durch Hammer- oder Spannbüchsenverbindungen, befestigt.On the closure cover 30, the upper drive sections 33 of the control mechanisms are attached, and the Actuating rods extend down through the housing 27 and are connected to the aforementioned common Support components through suitable connections, for example hammer or clamping sleeve connections, attached.

Die Sperrventile für den Dampf sind zweckmäßig unmittelbar dort vorgesehen, wo er den Druckbehälter verläßt. Die Fig.2 bis 4 zeigen die Anordnung eines solchen Sperrventils nahe am Ring 13 sowie die mit engem Abstand angeordneten Befestigungsschrauben 44, mit welchen der Verschlußdeckel 30 am Körper 11 befestigt ist.The shut-off valves for the steam are expediently provided directly where the pressure vessel is located leaves. 2 to 4 show the arrangement of such a shut-off valve close to the ring 13 and with closely spaced fastening screws 44, with which the closure cover 30 on the body 11 is attached.

F i g. 2 zeigt den Körper 11 und den Verschlußdeckel 30 eines Druckbehälters mit strichpunktierten Umrißlinien. Der Ring 13 ist zwischen den Körper 11 und den Verschlußdeckel 30 gelegt sowie koaxial mit diesen angeordnet und durch Bolzen 44 (ebenfalls strichpunktiert dargestellt) befestigt, die sich zwischen Flanschen am Körper 11 und am Verschlußdeckel 30 erstrecken, wobei die Flansche über den Umriß des Ringes 13 hinausragen. Angrenzende Flächen werden durch entsprechende Dichtungen, wie bei 45,46,47 dargestellt, abgedichtet.F i g. 2 shows the body 11 and the closure cap 30 of a pressure vessel with dash-dotted outlines. The ring 13 is between the body 11 and the Closing cover 30 placed and arranged coaxially with these and secured by bolts 44 (also dash-dotted lines shown), which extend between flanges on the body 11 and on the closure cover 30, the flanges protruding beyond the outline of the ring 13. Adjacent surfaces are through corresponding seals, as shown at 45,46,47, sealed.

Der Ring 13 besitzt eine Anzahl von Durchlässen, an denen sich abgedichtete Sekundärkühlmittel-Einlaß- und -Auslaßsammeiräume 50 befinden. Sekundärkühlmit.tel gelangt vom Wärmetauscher 13a innerhalb des Druckbehälters durch Verbindungsrohre 51 in den Sammelraum 50, welche mit dem Sammelraum 50 über eine Rohrplatte 52 in Verbindung stehen, die das innere Ende des Sammelraumes 50 bildet. Wie aus F i g. 2 hervorgeht, ist die Rohrplatte 52 derart angeordnet und genügend dick ausgeführt, daß eine örtliche Reduzierung ihres Querschnitts, wie in F i g. 3 dargestellt, für den Durchgang der Schraubenbolzen 44 nicht in die Durchtrittsbohrungen für die Verbindungsrohre 51 in der Rohrplatte 52 oder in die Seitenwand des Sammelraumes 50 einbricht. Die örtliche Querschnittsreduzierung der Rohrplatte 52 bedingt eine unrunde Form derselben.The ring 13 has a number of passages at which sealed secondary coolant inlet and outlet collection spaces 50 are located. Secondarykühlmit.tel arrives from the heat exchanger 13a within the Pressure vessel through connecting pipes 51 into the plenum 50, which with the plenum 50 via a tube plate 52 are in communication, which forms the inner end of the plenum 50. As shown in FIG. 2 It can be seen, the tube plate 52 is arranged and made sufficiently thick that a local reduction their cross-section, as shown in FIG. 3 shown, for the passage of the screw bolts 44 not in the Through bores for the connecting pipes 51 in the tube plate 52 or in the side wall of the Collection space 50 collapses. The local cross-sectional reduction of the tube plate 52 results in a non-round shape Shape of the same.

Das äußere Ende des Sammelraumes 50 wird durch einen abnehmbaren Verschluß 55 abgedichtet, der mit dem Hauptbauteil des Sammelraumes 50 verschraubt ist. Der äußere Dampfkreislauf ist mit dem Sammelraum 50 durch eine Leitung 56 verbunden, die innerhalb des Sammelraumes an einem Ventilsitz 57 (Fig.4) endet. Dieser Ventilsitz 57 ist so angeordnet, daß er die Zugänglichkeit der Rohrplatte 52 nach Entfernung des Verschlusses 55 zur Sperrung irgendeines der Verbin-The outer end of the plenum 50 is sealed by a removable closure 55, which with the main component of the collecting space 50 is screwed. The external steam circuit is with the plenum 50 connected by a line 56 which ends within the collecting space at a valve seat 57 (FIG. 4). This valve seat 57 is arranged so that it the accessibility of the tube plate 52 after removal of the Lock 55 for blocking any of the connections

dungsrohre 51 nicht beeinträchtigt. Der Ventilsitz 57 bildet mit einem Verschlußbauteil 58 ein Ventil, durch das der Sammelraum 50 vom äußeren Dampfkreislauf getrennt werden kann. Der Verschlußbauteil 58 wird durch eine langhubige hydraulische Betätigungsvorrichtung 59 bewegt, die von einem Gehäuse über eine luftgekühlte Säule 60 getragen wird, welche die für die Betätigungsvorrichtung schädliche, vom Sammelraum 50 herkommende Wärme abhält. Der Ventil-Verschlußbauteil 58 erstreckt sich durch den Sammelraum 50 zum Ventilsitz 57 und ist bei geöffnetem Ventil so hoch angehoben, daß Zugang nach allen Rohren 51 gegeben ist, die in die Rohrplatte 52 eintreten, damit gegebenenfalls jedes defekte Rohr zugestopft werden kann.manure pipes 51 not affected. The valve seat 57 forms a valve with a closure component 58 through that the collecting space 50 can be separated from the external steam circuit. The locking member 58 is moved by a long-stroke hydraulic actuator 59, which is from a housing via a air-cooled column 60 is carried, which is harmful to the actuator, from the plenum 50 prevents incoming heat. The valve closure member 58 extends through the plenum 50 to Valve seat 57 and is raised so high when the valve is open that access to all pipes 51 is given which enter the tube plate 52 so that any defective tube can be plugged if necessary.

F i g. 5 zeigt einen Stahldruckbehälter, der aus einem unteren becherförmigen Körper 11, einem oberen Verschlußdeckel 30 sowie einem Ring 13 besteht. Der Körper 11 weist eine untere Neutronenabschirmungsauskleidung 74 auf.F i g. 5 shows a steel pressure vessel, which consists of a lower cup-shaped body 11, an upper one Closure cover 30 and a ring 13 consists. The body 11 has a lower neutron shield liner 74 on.

Vom Ring 13 wird ein Wärmetauscheraufbau 13a getragen, der eine Anordnung von Rohrschlangen aufweist, die um eine Neutronenabschirmung 76 gewunden sind, welche durch eine Kernabstützung 15 gehalten wird. Der Wärmetauscheraufbau 13a weist senkrechte Fallrohre 77 und schraubenförmige Steigleitungen 78 auf, die zu Sekundärkühlmittel-Einlässen und -Auslassen 79 führen, welche durch den Ring 13 verlaufen. Die Kernabstützung 15 liegt auf der Schulter 14 des Ringes 13 auf und besteht aus dem rohrförmigen Hauptteil 16, dem oberen, mit öffnungen versehenen Außenflansch 18, dem unteren Kernstützgitter 17 sowie aus einer Prallvorrichtung, die eine den Kernbereich abgrenzende innere Umhüllung 84 und eine Anzahl von Querplatten 85 aufweist, die als Aussteifungen für die Umhüllung 84 dienen und Kühlmittel, das den Kern umgeht, zurückhalten.A heat exchanger assembly 13a is carried by the ring 13, which is an arrangement of pipe coils which are wound around a neutron shield 76 which is supported by a core support 15 is held. The heat exchanger assembly 13a has vertical downpipes 77 and helical risers 78, which lead to secondary coolant inlets and outlets 79 which pass through the ring 13 get lost. The core support 15 rests on the shoulder 14 of the ring 13 and consists of the tubular Main part 16, the upper outer flange 18 provided with openings, the lower core support grid 17 as well as a baffle, an inner envelope 84 defining the core area and a number of Has transverse plates 85 that serve as stiffeners for the cladding 84 and coolant that the core bypasses, hold back.

In der Umhüllung 84 befindet sich ein Kern, der sich aus den Brennstoff-Bauteilgruppen 19 zusammensetzt, die innere Regelelemente aufweisen.In the casing 84 there is a core which is composed of the fuel component groups 19, which have internal control elements.

Auf dem Flansch 18 liegt das obere Kernstützgitter 23, dessen Öffnungen mit den Strömungsöffnungen im Flansch. 18 fluchten. Das Gitter 23 weist eine Gitterplatte 89 auf, · an welcher eine Anzahl von rohrförmigen Bauteilen 90 und eine untere Abstandsplatte 21 herabhängen. Die Gitterplatte 89 enthält drei Zirkulatorleitungen 125 und ist mit einem Verteilerrohr 93 verschweißt, das mit den Wärmetauschern 13a über die Öffnungen im Flansch 18 und im Gitter 23 in Verbindung steht. Jedem der rohrförmigen Bauteile 90 ist eine hohle Vorrichtung 94 zum Erfassen einer Brennstoff-Bauteilgruppe zugeordnet, welche mit dem rohrförmigen Bauteil 90 fluchtet. Zum Hochziehen der Bauteilgruppe befindet sich in jeder der hohlen Vorrichtungen 94 ein Regelelement-Betätigungsstab 95, der mit dem Regelelement in der Brennstoff-Bauteilgruppe 19 verbindbar ist. Jeder Regelelement-Betätigungsstab 95 weist eine Verzahnung bzw. Zahnstange (nicht dargestellt) auf. Wellen 96 tragen je ein Ritzel (nicht dargestellt), das in eine dieser Verzahnungen oder Zahnstangen eingreift. Die Wellen 96 sind jeweils durch den Ring 13 hindurchgeführt und in diesem gelagert. Die Wellen 96 werden jeweils durch einen Antriebsmotor 97, ein Getriebe 98 und eine Kupplung 99 oder einen mechanischen Antrieb 100 (Notabschaltantrieb) angetrieben, die auf einer Konsole 101 angebracht sind.On the flange 18 is the upper core support grid 23, the openings of which with the flow openings in the Flange. 18 align. The grid 23 has a grid plate 89 on which a number of tubular members 90 and a lower spacer plate 21 depend. The grid plate 89 contains three Circulator lines 125 and is welded to a distributor pipe 93 which is connected to the heat exchangers 13a the openings in the flange 18 and in the grid 23 is in communication. Each of the tubular members 90 is associated with a hollow device 94 for detecting a fuel assembly associated with the tubular component 90 is aligned. To pull up the component group there is a hollow in each Devices 94 a control element actuator rod 95 that connects to the control element in the fuel assembly 19 is connectable. Each control element actuating rod 95 has a toothing or rack (not shown). Shafts 96 each carry a pinion (not shown) that is in one of these gears or Gear racks engages. The shafts 96 are each passed through the ring 13 and mounted in it. the Shafts 96 are each by a drive motor 97, a gear 98 and a clutch 99 or a mechanical drive 100 (emergency shutdown drive) driven, which are mounted on a console 101.

Von der Gitterplatte 89 wird eine Muffe 102 gehalten, deren oberes Ende nahe dem Niveau, bis zu welchem der Druckbehälter gefüllt wird, offen ist (in der Praxis in Höhe der Gitterplatte etwa 60 cm unter dem mittleren erwarteten Füllstand, um ein Kippen des Reaktors bei Seegang und Schwankungen in dieser Ebene zu berücksichtigen). In die Muffe 102 ragt ein Heizelement 103 hinein, dessen Umhüllungsrohr 104 Schlitze 105 am unteren Ende aufweist, während das obere Ende durch Schlitze 106 auf etwa der erwarteten mittleren Füllhöhe belüftet wird.A sleeve 102 is held by the tie plate 89, the upper end of which is close to the level up to which the pressure vessel is filled, is open (in practice at the height of the grid plate about 60 cm below the middle expected level to prevent the reactor from tilting in rough seas and fluctuations in this level consider). A heating element 103 protrudes into the sleeve 102, the casing tube 104 of which has slots 105 on it Has the lower end, while the upper end through slots 106 to about the expected mean filling level is ventilated.

Der Verschlußdeckel 30 trägt eine Wärmesperre 107 und einen Sprühring 108, aus dem gegebenenfalls kaltes Wasser in den Druckbehälter zur Reduzierung des Dampfdruckes gesprüht wird, ferner Einsatzstücke 109 für drei Umlaufeinrichtungen 110 sowie einen Ansatz 111 für das elektrische Heizelement 103, durch welches Wasser verdampft wird, das in das Hüllrohr 104 von der Muffe 102 her eintritt, um die Wasseroberfläche zu erwärmen, so daß ein Dampfdruck erzeugt wird, der einer höheren gesamten Wassertemperatur entspricht, die erforderlich ist, um den Reaktordruckbehälter unter Druck zu setzen, wobei ein Sieden im Reaktorkern vermieden wird.The closure cover 30 carries a heat barrier 107 and a spray ring 108, from which, if necessary, cold Water is sprayed into the pressure vessel to reduce the steam pressure, furthermore insert pieces 109 for three circulation devices 110 and an attachment 111 for the electrical heating element 103, through which Water is evaporated which enters the cladding tube 104 from the socket 102 to the water surface heat, so that a steam pressure is generated which corresponds to a higher total water temperature, which is required to pressurize the reactor pressure vessel, causing boiling in the reactor core is avoided.

Der Heizwiderstand und die Umlaufeinrichtungen sind angeschraubt. Schraubenbolzen 112 dienen zur gegenseitigen Befestigung von Körper 11 und Verschlußdeckel 30, wobei der Ring 13 zwischen diesen eingespannt ist unter Verwendung von Abdichtungen 113.The heating resistor and the circulation devices are screwed on. Screw bolts 112 are used for mutual fastening of body 11 and closure cover 30, with the ring 13 between them is restrained using seals 113.

F i g. 6 zeigt eine Variante der in F i g. 5 dargestellten Ausführungsform. In dieser Figur ist der obere Verschlußdeckel 30 einstückig mit einem äußeren Druckerzeuger 112 ausgebildet. Ein Sprühring 108 ist im Druckerzeuger 112 eingebaut, welcher horizontale elektrische Heizvorrichtungen 113 enthält, die von einem elektrischen Anschlußkasten 114 her gespeist werden. Der Druckerzeuger 112 steht mit dem Druckbehälter über Löcher 115 in Verbindung, durch welche sich die Regelelement-Betätigungsstäbe 95 erstrecken. Am Boden des Druckerzeugers 112 befindet sich eine Prallvorrichtung 116, welche eine hängend angeordnete Hülle 117 aufweist, die durch ein Loch 115a mit größerem Durchmesser geführt ist, wobei ein Spielraum zwischen der Hülle 117 und der Lochwand und zwischen der Hülle 117 und dem Stab 95, der sich durch dieses Loch erstreckt, vorhanden ist. Die Prallvorrichtung 116 dient dazu, einen Temperaturausgleich an der Wand, welche den Druckerzeuger vom Druckbehälter trennt, selbst im Fall von Wassersogströmungen zwischen dem Druckerzeuger und dem Druckbehälter durch die Hülle 117 hindurch aufrechtzuerhalten. F i g. 6 zeigt, daß die Einrichtungen vertikal versetzt sind, und zwar deswegen, um die Antriebe für die Einrichtungen leichter und einfacher unterbringen zu können; anstelle der in F i g. 5 dargestellten geraden Antriebswellen 96 werden bei dieser Ausführungsform Gelenkwellen verwendet.F i g. 6 shows a variant of the in FIG. 5 illustrated embodiment. In this figure is the top one Closure cover 30 is formed in one piece with an external pressure generator 112. A spray ring 108 is in Built-in pressure generator 112, which contains horizontal electrical heating devices 113, which are from an electrical connection box 114 are fed forth. The pressure generator 112 stands with the Pressure vessel via holes 115 in connection, through which the control element actuating rods 95 extend. At the bottom of the pressure generator 112 is an impact device 116, which is a hanging has arranged sleeve 117, which is passed through a hole 115a with a larger diameter, wherein a Clearance between the sleeve 117 and the perforated wall and between the sleeve 117 and the rod 95, which extends through this hole. The impact device 116 serves to compensate for the temperature on the wall that separates the pressure generator from the pressure vessel, even in the case of water suction currents between the pressure generator and the pressure vessel through the envelope 117 through. F i g. 6 shows that the devices are vertically offset to accommodate the drives for to be able to accommodate the facilities more easily and simply; instead of the in FIG. 5 straight lines shown Propeller shafts 96 are used in this embodiment.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Atomic nuclear reactor that is both cooled and moderated by water, in which the The reactor core and its heat exchanger are contained in a metal pressure vessel, which consists of three separate parts consists, a body, an upper closure cap and a ring, the between the body and the upper closure cap is placed sealed, the ring being the core and the heat exchanger carries and wherein the core is suspended by a support grid which is attached to the ring is worn, characterized in that the ring (13) of connections (50) after the heat exchangers (13a) is penetrated.

2. Atomic nuclear reactor according to claim 1, characterized in that the ring (13) penetrating Connections in the form of collecting spaces (50) for connecting the heat exchangers (13a) to the external circuit are provided that the inner end of at least one of the collecting spaces (50) is formed by a tube plate (52), while the outer end by a removable closure is formed, and that a valve (57, 58) is provided through which the external circuit from Collecting space (50) is to be separated, the valve seat (57) of the valve being arranged so that it does not obstruct the access from the closure (55) to the tube plate (52), and in the closed position of the Closing component (58) extends through the collecting space (50) and one over the collecting space (50) has extensive stroke, such that when the valve (57, 58) is fully open, access from removed closure after all tubes (51) entering the tube plate (52) for the purpose the blocking is guaranteed.

3. Atomic nuclear reactor according to claim 2, characterized in that the ring (13) between the body (11) and the closure cover (30) is clamped by means of screws (112) or similar threaded components, which through flanges on the body (11) and closure cover ( 30), with the flanges lying outside the outline of the ring (13).

4. Atomic nuclear reactor according to claim 1 or 2, characterized in that the insertable and extractable control components (195) present in the core structure can be actuated by corresponding mechanical drives (97 to 100) which have rotating components (96) which are supported by the ring (13 ) run, stored therein and held by it.

5. Atomic nuclear reactor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the ring (13) is provided in a layered construction with a plurality of ring elements (132) which are shrunk onto one another.

6. Atomic nuclear reactor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the ring (13) Coolant circulation devices carries.